關于供熱數字化解決方案的設計

孔超

摘 要：近年來，我國的供熱事業發展得越來越快，在現有的供熱中心工作的基礎之上，對各種先進的數據庫技術、網絡技術和計算機技術進行充分地利用，將數字化的供熱系統建立起來，從而對供熱的調度、收費、生產等各項工作信息進行控制和集成化管理，能夠全面地整合和共享信息，并且使供熱系統的復雜性、供熱質量、熱網調度和供熱用戶數量不斷增加等各方面的需求得到充分地滿足，不斷地提升員工的工作效率和用戶滿意度，最終有效地增強企業的市場競爭力。

關鍵詞：供熱數字化；解決方案；設計

中圖分類號： TU995.3 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）20-113-2

0 引言

為了能夠全面地推動供熱信息數字化的發展，以我國目前的供熱系統的實際情況為根據，科學合理地設計和建設供熱數字化解決方案。通過供熱數字化解決方案能夠對大量的可以反映供熱狀態的數據和日常管理數據進行收集，并且通過計算機技術做好數據的分析工作，有效地處理供熱數據以及供熱系統整體狀態兩者之間的關系，從而將有效的信息提取出來，將合理的依據提供給企業的決策和預測工作。

1 供熱數字化解決方案概述

1.1 供熱數字化解決方案的開發背景

作為社會的窗口行業，供熱行業供熱質量的好壞直接決定了千家萬戶的冷暖問題，同時還與百姓的生活水平和社會安定具有密切的關系。在我國社會不斷發展以及城鎮化進程不斷加快的今天，供熱企業規模變得越來越大，而且用戶對繳費的準確性、快捷性、方便性變得越來越高。尤其是季節性集中供熱是供熱行業的一個特有的特點，在供熱期來臨之前老百姓都要集中繳納取暖費用，因此供電企業面臨著越來越大的收費壓力和供熱信息量，同時也面臨著越來越復雜的管理工作[1]。所以，供電企業必須要將手工管理的模式摒棄掉，通過供熱數字化解決方案填補在日常經營管理中和收費管理工作中存在的各種漏洞，將一套專業、穩健、成熟的信息系統建立起來。

1.2 供熱數字化解決方案的含義

所謂的供熱數字化解決方案主要是指立足于供熱企業中的關鍵業務功能，將提升工作效率、數字化管理基礎信息以及規范業務流程等作為目標，利用各種先進的軟件技術等建立起來的數字化業務管理平臺，其除了包括開關閥門管理、欠費管理、用熱費用收取、用熱客戶信息管理等各種核心的功能之外，同時還包括客服投訴、統計分析供熱數據和查詢等一系列的功能，有機地整合供熱企業的生產站點、管網檢修、調度、客服部、計劃部、財務收費部等各個部門的職能，屬于一整套的完善的供熱企業管理系統。

2 供熱數字化解決方案的設計原則

2.1 可擴展性和可操作性

供熱數字化解決的方案除了要確保功能的完善性之外，同時還要將維護方便、操作簡單的特點體現出來，此外，還要對供熱數字化方案的靈活擴展能力進行考慮，確保系統具有較好的伸縮性，能夠充分地滿足公共建筑能耗監測、熱用戶—換熱站—管網熱源的三級結構的發展需求。在建設供熱數字化解決方案的時候除了要對系統的維護、升級進行考慮，還要確保相應的接口的二次開發工作[2]。

2.2 技術先進性和實用開放性

只有積極地通過先進實用的技術構建供熱數字化解決方案，才能夠實現其系統功能，同時通過先進的技術還可以確保供熱數字化解決方案的高效運行和前瞻性。嚴格遵照開放性的原則構建供熱數字化解決方案可以有效地提升方案功能的可操作性和實用性。

2.3 標準化

在建設和設計供熱數字化解決方案的時候必須要嚴格遵守國家和地方的相應標準和規范要求，通過標準的技術和方法設計和開發供熱數字化解決方案。只有使供熱數字化解決方案實現標準化，才可以確保其具有較高的通用性和影響力[3]。

2.4 安全穩定性

對供熱企業來說建設工作數字化解決方案具有十分重要的意義，為此，在設計供熱數字化解決方案的時候必須要嚴格遵守穩定性、可靠性和安全性的原則。

3 供熱數字化解決方案的具體設計

3.1 供熱數字化解決方案的結構

在總結和分析現階段成熟軟件系統的運行狀況的基礎之上，嚴格地以工具系統的實際運行情況為根據，將供熱數字化解決方案的系統結構確定下來，其主要由現場終端設備、通信網絡和監控管理中心等三個部分共同組成。

首先，監控管理中心：供熱數字化解決方案的監控管理中心主要是由具有各種功能的工作站和服務器等組成，其主要的功能就是進行網絡發布、報警管理、控制操作、運行狀態顯示、采集后數據的處理和存儲等。

其次，通信網絡：在供熱數字化解決方案的通信網絡中能夠選擇多種通信方式，利用VPN、PSTN、ADSL、CDMA、GPRS等不同的方案進行通信，各個換熱站節點都能夠與監控管理中心之間實現及時、快捷、高效的數據通信，在具體的通信過程中可以保證實現56 kbit/s以上的通信速率[4]。

最后，現場終端設備：現場終端設備主要包括現場一次性數據采集儀以及換熱站自動控制設備等，比如電動閥流量、壓力閥、溫度閥等，利用供回水的流量、壓力、溫度和電動調節閥對水泵的室外溫度、故障、電流、頻率和運行狀態等各項參數進行控制和反饋。

3.2 供熱數字化解決方案的具體設計

3.2.1 數據監控管理中心的設計

在進行需求分析的基礎之上，將監控管理平臺的技術要求確定下來，并且構建數據分析系統數據管理系統和數據實時監測系統。在數據中心將管理服務和服務器、各種數據處理器、數據庫等建立起來，同時還要構建GPRS服務器等相關的服務器。選擇統一開發的監控系統完成數據監控管理中心的各項主要功能，其中包括數據同步、系統管理程序、采集數據顯示、上報數據發送、能耗數據匯總、儀表能耗數據計算、數據解析服務、數據采集網關命令下達、數據采集報文的接收、數據接收服務等。在進行數據采集工作的時候需要按照10 min/次的數據采集頻率來進行。選擇B/S結構，分Web層、業務層和數據層等三個不同的部分針對供熱數字化解決方案進行設計。首先，Web層：利用Web服務器用戶就能夠實現接入。其次，業務層：業務層主要包括包括報表處理平臺、信息發布平臺、目錄服務平臺和數據分析平臺等，其中數據分析平臺的主要功能就是對數據進行采集，并且統計和分析能耗；目錄服務平臺主要就是要將不同的數據索引建立起來；信息發布平臺主要就是分布和共享Web信息；報表處理平臺可以以不同的需求為根據將各種各樣的曲線、圖形和報表形成。最后，數據層：數據中心采用分析型數據庫作為數據層，從而能夠對數據進行高效地分析[5]。

3.2.2 數據采集系統的具體設計

在換熱站現場將數據采集系統建立起來，其主要的作用就是采集存儲和傳送各類民用建筑供熱儀表的數據，由通信設備現場儀表和現場采集設備等共同組成了現場數據采集系統，利用數據采集處理器來實現數據采集工作，選擇成熟的多核嵌入式架構作為數據采集器，通過MBUS、RS485等不同的方式對數據進行采集，并且在數據庫中保存采集的數據。利用相應的系統軟件分離供熱參數，并且將數據報表形成。數據采集上傳的內容主要包括時鐘、設備、故障代碼、耗電量、耗水量、累計流量、瞬時流量、累積熱量、瞬時熱量、回水溫度、供水溫度和室外溫度等。因為具有較多的供熱能耗監測點，再加上較小的數據傳輸和監測點分散等因素，因此選擇GPRS無線數據傳輸模式進行數據傳輸，不同的點都具有固定的IP地址，從而將一個局域網形成，確保實現遠程數據傳輸的目的。

4 結語

供熱數字化解決方案能夠以不同換熱子站在每天的具體運行情況為根據對大量的日常管理數據進行收集，而這些數據可以將現階段的供熱狀態很好地反映出來。通過計算機技術分析處理這些數據，并且采用直觀的曲線、圖形和報表等顯示這些數據，從而獲得有效信息，使企業更好地調整供熱系統的策略，并且有效地節約能源。

參 考 文 獻

[1] 孟志強.錫林浩特集中供熱系統解析[J].電子世界，2014（12）.

[2] 韓超.數字化供熱信息系統在供熱企業中的應用[J].信息與電腦（理論版），2012（08）.

[3] 張偉，劉家明.智慧供熱系統技術及應用[J].節能與環保，2016（04）.

[4] 張衛忠.城鎮供熱系統標志實施綜述[J].區域供熱，2015（01）.

[5] 劉宇婷.淺談優化供熱系統以實現供熱節能[J].科技創業家，2014（06）.